.::;次氯酸鈉在污水廠消毒的應(yīng)用與討論

這次新冠疫情迸發(fā)以后，各地污水廠主管部門都在要求污水廠進展消毒處置，使污水廠的消毒工作又一次被關(guān)注起來〔又一次的原因是17年前的非典期間，污水廠的消毒也一樣被關(guān)注〕。這一期專門和大家一起來討論污水廠的消毒。

污水廠的消毒方式有多種，加氯消毒，二氧化氯，次氯酸鈉，臭氧，紫外線等等，這些消毒方式在各個污水廠的設(shè)計中都有采用，這些類型的消毒方式，消毒原理各自不同，各有各的優(yōu)勢和缺點，經(jīng)過非典SARS以后污水廠實際使用的情況，包括從原料的采購，使用的廉價性，平安性，運營費用的多個角度來看，越來越多的污水廠愿意承受甚至改造使用次氯酸鈉作為污水廠的消毒劑。但是很多污水處置廠的管理人員對次氯酸鈉在污水廠的消毒加藥都存在著一定的認知缺乏，比擬常見的就是貯存，加藥量，余氯，糞大腸菌群能否達標等等方面欠缺；還有管理不到位的情況等。下面將圍繞次氯酸鈉展開污水廠的消毒工作討論。

一、次氯酸鈉的消毒原理

污水廠的出水必需經(jīng)過消毒，這是由于城市生活污水中含有大量的微生物，其中包含對人類有害的細菌，原生動物的卵囊蟲及胞囊，蠕蟲，病毒等。眾多的有害微生物的檢驗工作量非常宏大，為了更快速的檢測污水中的有害微生物數(shù)量，把糞大腸菌群數(shù)作為污水廠的生物學危害的指標，污水廠在排出廠之前，要進展相應(yīng)的流程，來把糞大腸菌群數(shù)降低到一定的指標范圍內(nèi)，使污水中的有害微生物降低環(huán)境可接納，這就是污水廠的消毒。要注意污水廠的消毒不是滅菌，消毒是到達一定數(shù)量就可以了，滅菌是全部滅殺。

污水廠的消毒中常用的其他消毒劑有很多，次氯酸鈉是比擬常用的一種，次氯酸鈉是作為氯消毒劑的一種，其消毒原理和氯氣的消毒原理根本一樣，是通過對微生物體內(nèi)的酶〔也就是如今很流行的“酵素〞〕的活性抑制來實現(xiàn)微生物的滅活消毒的。在氯消毒劑中常用有效氯的說法來進展消毒效果的衡量，氯氣消毒的作用機理是在氯氣在水中通過奪取生物體內(nèi)電子變成Cl-來進展消毒，所以有效氯是指氯氣生成Cl-的數(shù)量，而次氯酸鈉〔NaClO〕中的Cl氯離子為+1價位，變?yōu)?1價位，要奪兩個電子，也就是兩個當量的氯，因而次氯酸鈉的有效氯含量就是：

在一些文獻材料中，對氯的消毒都是采用有效氯來計算的，次氯酸鈉的有效氯就是95.3%。一般污水廠采用的都是工廠制備好的次氯酸鈉直接運輸?shù)綇S內(nèi)進展投加的，次氯酸鈉的溶液的溶液的濃度在12~15%之間，換算成有效氯就是11~13%之間。因而污水廠在采購次氯酸鈉期間，不要被一些商家誤導，一般有效氯在10%左右就是正常了，高于這個值都是虛假的成分較多，而且越高濃度的次氯酸鈉越容易揮發(fā)，在污水廠貯存期間，很容易揮發(fā)降低濃度，在貯存罐頂部要注意留有氯氣釋放孔，貯存空間要強迫排風，防止有毒氣體的積累。污水廠在使用過程中的次氯酸鈉一般以10%的有效氯來計算。

污水廠的化驗室可以通過余氯檢測的碘量法〔GB19106-2021次氯酸鈉國家規(guī)范〕的實驗方法來檢測購置的次氯酸鈉產(chǎn)品中的有效氯的含量，也是污水廠保證采購消毒商品合格的規(guī)范檢測手段。

二、次氯酸鈉的投加計算

次氯酸鈉投入水中后，會發(fā)生水解，產(chǎn)生有效氯的反響，當有效氯和水中的微生物反響完成后，剩余的有效氯就是余氯，這也是很多污水廠感到迷茫的一個問題，出水的余氯堅持在多少，余氯不是越高越好，高余氯進入到自然水體中會產(chǎn)生不良的消毒副產(chǎn)物DBPs，最常見的三鹵甲烷和鹵乙酸，還有N-亞硝基二甲烷〔NDMA〕等等，其中NDMA是的最強致癌因子之一。同時污水廠對于本錢的支出管控上，消毒劑也是本錢構(gòu)成的很大一局部，因而選擇合理的投加量，是每個采用次氯酸鈉進展消毒的污水廠需要認真進展工作。

次氯酸鈉在水中需要一定的接觸時間來實現(xiàn)有效的消毒，因而在實際的應(yīng)用中，污水廠都有設(shè)計接觸池，提供足夠的接觸時間來進展消毒，一般污水廠在設(shè)計負荷下接觸時間在30分鐘，各個污水廠可以根據(jù)實際的處置水量來計算本人廠內(nèi)實際的接觸時間，這個接觸時間對后面的加藥量的計算有很大的作用。

根據(jù)消毒動力學和大量的污水廠實際經(jīng)歷共同推導，由賽萊克〔Selleck〕等人提出的在理想狀態(tài)的接觸池反響條件下，給定的接觸時間所需的余氯量的計算公式為：

這個公式可以計算出理想狀態(tài)下的消毒劑的使用量，但是要注意污水廠的實際使用中，由于處置水平的不同，處置水質(zhì)的變化，會導致消毒劑不可能完全作用于微生物的滅活，一般各種復雜的雜質(zhì)都會消耗大量的有效氯，因而這個計算可以作為消毒劑投加的一個基準數(shù)值，實際的投加量根據(jù)這個計算，進展比例上浮后投加。

一般來說隨著污水處置流程的不時加長，水中的微生物的去除效果會不時上升，有研究說明在不同的污水處置的水平下的細菌的去除和破壞不一樣，下表是各個階段的微生物去除率的情況：

所以污水廠在消毒劑的使用本錢的管控上，要注意對前端工藝的管理，前端生物處置工藝運行的越穩(wěn)定，處置水質(zhì)越好，后端的消毒劑投加量越小，這也是要求管理者把污水廠的運行管理作為系統(tǒng)來進展，不能割裂的對待某一環(huán)節(jié)。

三、次氯酸鈉的折點反響

次氯酸鈉自身也是一種強氧化劑，可以氧化很多復原物質(zhì)，由于污水中含有各種物質(zhì)，特別是氨氮，硝態(tài)氮等氮族化合物，這一類氮族化合物在次氯酸鈉的氧化作用下會變成氯胺，在這個過程中會消耗次氯酸鈉，次氯酸鈉所產(chǎn)生的余氯在氧化這局部氨的階段，會呈現(xiàn)一個下降的趨勢，當把這局部胺全部氧化完以后，水中余氯會上升，這就是加氯反響中的折點加氯。這個化學反響分為三步反響，分別為

很多污水廠利用了次氯酸鈉這個特性，進展氨氮超標的應(yīng)急處置，但是根據(jù)化學式計算和實際運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，次氯酸鈉降解氨氮的使用量非常宏大，次氯酸鈉的投加量和氨氮的比例在7~9：1的情況下，才可以滿足氨氮的完全轉(zhuǎn)化。因而在正常運行中，污水廠無法使用次氯酸鈉來長期堅持氨氮的達標。

次氯酸鈉的折點消毒特性，對污水廠的消毒工藝的運行管理中，需要重點注意，由于出水中的氨氮過高，為堅持足夠的余氯和消毒效果，就會大量增加次氯酸鈉使用量，為此污水廠在運行工藝的控制中，前端脫氮處置要堅持高效，才干減少次氯酸鈉消毒劑的使用量。

四、次氯酸鈉的影響因素。

在污水廠的實際使用過程中，現(xiàn)場存在多種因素影響次氯酸鈉作為消毒劑的使用效果，比擬常見的有：

1、污水處置水平：污水處置的水平越深，處置水水質(zhì)越好，需要的消毒劑越少。

2、次氯酸鈉與水的混合方式。次氯酸鈉與污水的混合越劇烈，接觸越徹底，消毒的效果越明顯，消毒劑的使用量也就越少。比方在深度處置出水管上裝置消毒劑投加管，在接觸池內(nèi)設(shè)置上下隔板加大水的紊流狀態(tài)等。

3、接觸時間。接觸時間和消毒效果在上文中有專門的公式描繪，接觸時間越長消毒效果越好。

4、污水溫度。污水溫度每升高15℃，消毒劑的反響速度進步一倍，接觸時間可減少一半；反之降溫15℃速度那么降低一倍。

5、PH值。PH值越低，消毒效果越好。

6、其他干擾物質(zhì)。干擾物質(zhì)會影響次氯酸鈉的消毒